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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugbeleuchtungs- oder
-signalgebungsscheinwerfer. Sie betrifft ferner ein Beleuchtungs-
oder Signalgebungssystem, das mit wenigstens einem derartigen Scheinwerfer
ausgestattet ist. Sie erstreckt sich direkt auf Signalgebungsvorrichtungen
wie Fahrzeugleuchten, aber auch auf andere, ähnliche Produkte wie Rückfahrradare
oder sonstige Vorrichtungen.
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Nach
dem bisherigen Stand der Technik wurden bereits Produkte für Fahrzeuge
angeboten, deren Beleuchtungsfunktion oder Signalgebungsfunktion
nach Normen, insbesondere staatlichen Normen, definiert ist. Ferner
hat insbesondere im Automobilbereich die Verwendung von Bordrechnern
zur Einführung
von Konzepten in den Fahrzeugen geführt, die von der elektronischen
Informationsverarbeitung abgeleitet sind. Dies hatte zur Folge,
dass das als Beleuchtungsscheinwerfer bzw. das als Signalgebungsleuchte
bezeichnete Produkt eine Struktur bekam, die seine Weiterentwicklung
hin zu einer Bordnetzarchitektur ermöglichte. Seitdem wurden die meisten
Fahrzeuge mit einem Rechner ausgestattet, der über ein Bordnetz mit verschiedenen
Peripheriegeräten
verbunden ist.
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Ein
Beispiel für
ein Fahrzeugbordnetz ist das CAN-Netz. Ein derartiges Netz ermöglicht es
insbesondere, die Anzahl der Leiter, durch welche die Signale und
die Versorgungsspannungen geleitet werden, zu verringern, im Fall
der Signale insbesondere, indem die über den Bus des Netzes geleiteten
Informationen zeitlich multiplexiert werden. Ein weiteres Beispiel
eines Bordnetzes ist in dem Dokument
US 4942571 beschrieben.
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Mit
den Weiterbildungen von Beleuchtungsfunktionen und Signalgebungsfunktionen,
mit der Zunahme der Versionen desselben Fahrzeugs, der Versionen
desselben Scheinwerfers oder der Versionen derselben Signalgebungsleuchte,
die unterschiedliche Merkmale aufweisen, wurden bereits neue Funktionen
vorgeschlagen, die jeweils mit der Beleuchtung oder Signalgebung
in Zusammenhang stehen.
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Zum
Beispiel setzt die Verwendung von Entladungslampen für die Beleuchtung
in bestimmten Konfigurationen voraus, dass die Ausrichtung des Scheinwerfers
dynamisch korrigiert wird, um zu verhindern, dass die dem damit
ausgerüsteten
Fahrzeug entgegenkommenden Fahrer von der Leuchtkraft eines solchen
Scheinwerfers geblendet werden.
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Man
hat folglich die Erweiterungsmöglichkeiten
des Bordnetzes genutzt und eine oder mehrere Betriebssteuerungen
hinzugefügt,
hier zum Beispiel, um einen oder mehrere Motoren für die Regelung
der Position oder Ausrichtung des Scheinwerfers bezüglich des
Chassis und/oder der Straße
zu steuern, die jeweils elektromechanische Vorrichtungen steuern, welche
die Ausrichtung des erzeugten Lichtbündels beeinflussen.
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Um
jede dieser Betriebssteuerungen mit der dem Scheinwerfer zugeordneten
elektromechanischen Vorrichtung zu verbinden, muss jedoch ein Kabelstrang
für den
Anschluss des Scheinwerfers am Netz verwendet werden. Die Folge
ist, dass die Anzahl der Leiter im Fahrzeug mit jeder Funktion zunimmt,
die dem Scheinwerfer hinzugefügt
wird.
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Diese
Leiter können
insbesondere aufgrund der Platzverhältnisse im Motorraum große Längen aufweisen,
was eine Erhöhung
der Gefahr elektromagnetischer Störungen und eine Erhöhung der
Gefahr von Unterbrechungen der elektrischen Anschlusskabelstränge bei
Eingriffen am Fahrzeug sowie eine Verringerung der Betriebssicherheit
zur Folge hat.
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Außerdem muss
bei jeder weiteren Funktion, die einem Fahrzeug hinzugefügt wird,
ein neuer elektrischer Anschlusskabelstrang berechnet werden, wobei
die Verwaltung einer derartigen Lösung vor allem mit der Multiplikation
der Optionen, die beim Kauf eines Fahrzeugtyps einer bestimmten
Kraftfahrzeugmarke verfügbar
sind, unmöglich
wird.
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Neben
den Gesichtspunkten des stilistischen Aussehens, die für jeden
Automobilhersteller spezifisch sind, können ferner die Anforderungen,
die zwei Automobilhersteller an das Verhalten ein- und derselben
Beleuchtungs- oder Signalgebungsfunktion stellen, voneinander abweichen,
so dass der Fahrzeugausrüster
gezwungen ist, für
jeden von ihnen einen besonderen Scheinwerfer- oder Leuchtentyp
zu entwickeln, was seine Konstruktionskosten erhöht.
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Mit
Hilfe der Erfindung können
diese Nachteile des Stands der Technik behoben werden. Sofern nichts
anderes angegeben ist, werden die Beleuchtungs- und die Signal gebungsfunktion
hinsichtlich der Aufgabenstellung und der durch die Erfindung bereitgestellten
Lösung
im Folgenden als vergleichbar betrachtet.
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Sie
betrifft nämlich
einen Fahrzeugbeleuchtungs- und/oder Signalgebungsscheinwerfer mit
einem Gehäuse,
das Beleuchtungs- oder Signalgebungsmittel sowie eventuell Betriebsmittel
zur Ausführung
von Betriebsfunktionen, wie zum Beispiel die Formung des Beleuchtungslichtbündels oder
die automatische Regelung der Lichtbündelausrichtung, umfasst. Der
erfindungsgemäße Scheinwerfer
weist im Wesentlichen eine mit seinem Gehäuse mechanisch verbundene elektronische
Karte auf, die umfasst:
- – einen Versorgungsverbinder
für den
Anschluss an eine Leistungsstromversorgungsvorrichtung;
- – einen
Standardverbinder für
jegliche am Scheinwerfer aktivierte Betriebsfunktionen, wobei der Standardverbinder
dazu bestimmt ist, mit dem Multiplexbus eines Bordnetzes verbunden
zu werden;
- – Steuermittel,
um die Beleuchtungsmittel und eventuell die Betriebsmittel zu steuern,
wobei diese Steuermittel mit dem Versorgungsverbinder und dem Standardverbinder
verbunden sind, um Befehle und Informationen bezüglich des Scheinwerferzustandes über den
Multiplexbus auszutauschen;
- – einen
internen Bus, der zum einen an die Steuermittel und zum anderen
an die Beleuchtungsmittel und die Betriebsmittel angeschlossen ist, um
zwischen ihnen von den Steuermitteln erzeugte Befehle und Informationen über den
Scheinwerferzustand auszutauschen.
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Die
Erfindung betrifft ein Beleuchtungs- und/oder Signalgebungssystem
für Fahrzeuge,
das wenigstens einen Beleuchtungs- und/oder Signalgebungsscheinwerfer
mit einer elektronischen Karte bzw. Steuerung aufweist, die durch
einen Standardverbinder mit dem Kabelstrang des Multiplexbusses eines
Beleuchtungs- und/oder Signalgebungssteuerungs-Bordnetzes verbunden
ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die
Beschreibung und die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht, in denen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines Beleuchtungssteuersystems nach dem Stand der Technik zeigt;
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2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Beleuchtungssteuersystems nach dem Stand der Technik zeigt;
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3 ein
Schema ist, welches die Mittel der Erfindung zeigt, die eine Änderung
einer Plattform in vier Stufen ermöglichen;
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4 ein
Blockschaltplan eines Scheinwerfers gemäß einer Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung ist.
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In 1 ist
ein Rechner 1 an Bord eines Fahrzeugs dargestellt, der
durch ein schematisch in dem Rechteck 2 dargestelltes Netz
mit verschiedenen Lasten verbunden ist.
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Das
Bordnetz 2 umfasst eine Bussteuerung 3 mit Verbindern
zum Anschluss an Kabelsträngen wie
dem Kabelstrang 4, der zu anderen Peripheriegeräten führt, dem
Kabelstrang 5, der zu einem Peripheriegerät 6 führt, sowie
dem Kabelstrang 10, der zu einer Beleuchtungssteuerung 9 und
einer Betriebsfunktionssteuerung 8 führt.
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Die
beiden Steuerungen 8 und 9 können im (nicht dargestellten)
Motorraum des Antriebsmotors des Fahrzeugs angeordnet sein und sind
mit den beiden Scheinwerfern durch vier Kabelstrangteile verbunden,
nämlich
den Kabelstrangteilen 13 bzw. 14, die von einem
Teil 8L bzw. einem Teil 8R der Steuerung 8 ausgehen,
und den von der Steuerung 9 ausgehenden Kabelstrangteilen 15 und 16.
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Jede
Steuerung besitzt Mittel, um den linken Scheinwerfer, wie den Scheinwerfer 17,
oder den rechten Scheinwerfer, wie den Scheinwerfer 18,
zu aktivieren.
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In 1 sind
die direkt von den Steuerungen 8 und 9 aktivierten
Steuerungsmittel nur beim Scheinwerfer 17 dargestellt.
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Bei
einem mit einer Entladungslampe ausgerüsteten Fahrzeug umfasst der
Scheinwerfer außerdem
gewöhnliche
Glühfadenlampen,
die mit Hilfe einer Reihe von gesteuerten Schaltern 24 in
Betrieb gesetzt werden; sie umfassen außerdem ein Vorschaltgerät, bei dem
es sich um einen elektronischen Schaltkreis handelt, der die Inbetriebsetzung,
die Aufrechterhaltung des eingeschalteten Zustandes und die Überwachung
der mit ihm verbundenen Entladungslampe ermöglicht.
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Zu
diesem Zweck ist die Beleuchtungssteuerung 9 durch den
Kabelstrang 15 mit geeigneten Eingängen des Scheinwerfers 21 und
den verschiedenen Steuersignalen verbunden, die an den Modulen 24 und 26 decodiert
und ausgeführt
werden.
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Die
Ausgänge
der Module 24 und 26 sind jeweils über den
Punkt 25 mit den herkömmlichen Glühfadenlampen
und über
den Punkt 27 mit der Entladungslampe verbunden.
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Die
Verwendung einer Entladungslampe in einem Fahrzeugbeleuchtungsscheinwerfer
erfordert schließlich
die Anordnung eines Mittels zur Regelung der Ausrichtung des Scheinwerfers
in Abhängigkeit von
der momentanen Lage des Fahrzeugs auf der Straße. Die Entladungslampen erzeugen
nämlich
einen starken Lichtstrom. Ein Fahrer, der ein Fahrzeug lenkt, welches
einem mit einer Entladungslampe ausgerüsteten Fahrzeug entgegenkommt,
kann geblendet werden; Unfälle
müssen
vermieden werden, indem man verhindert, dass der obere Bereich des
Beleuchtungslichtbündels
die Gesichtshöhe
der Fahrer der entgegenkommenden Fahrzeuge erreicht.
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Das
Steuerungsmittel 28 eines Motors zur Regelung der Ausrichtung 29 ist
durch einen Verbinder 19 mit dem vom Teil L der Positionssteuerung 8 ausgehenden
Kabelstrang 13 verbunden. Die Positionssteuerung empfängt Informationen
des Bordrechners 1, so dass ein in der Steuerung 28 enthaltenes Programm
ausgeführt
wird, um die Auslenkung des Lichtbündels nach oben zu verringern,
wenn das Fahrzeug aufgrund der Straßensituation eine Schwingungsbewegung
ausführt.
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Schließlich umfasst
der Scheinwerfer Diagnosefunktionen 22, die mit einem Diagnoseauswertungsmittel 23 des
Bordnetzes verbunden sind, was einen zusätzlichen Anschluss am Multiplexbus
erfordert.
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Der
rechte Scheinwerfer 18 ist identisch und wird im Einzelnen
nicht weiter beschrieben.
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Im
Fall des dem Stand der Technik entsprechenden Beispiels aus 1 ist
zu erkennen, dass sich die Anschlusskabelstränge zwischen den Rechnern 8 und 9 und
den Scheinwerfern 17 und 18 vervielfachen, sobald
man die Anzahl der Betriebsfunktionen erhöht.
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Es
ist außerdem
festzustellen, dass jeder Anschlusskabelstrang 13 bis 16 eine
Länge aufweisen
kann, die in Bezug auf die für
die Umgebung des Fahrzeugs nachteilige elektromagnetische Aktivität nicht
unerheblich ist.
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In 2 wurde
ein weiteres Beispiel eines Steuersystems 30 für zwei Scheinwerfer
entsprechend dem Stand der Technik dargestellt, bei dem die Betriebsfunktionssteuerung 8 und
die Beleuchtungssteuerung 9 des oben beschriebenen Beispiels in
eine einzige Steuerung 31 integriert sind, die mit dem
linken und rechten Scheinwerfer durch Anschlusskabelstränge verbunden
ist, die aufgrund der Tatsache getrennt sind, dass die beiden Scheinwerfer
relativ weit voneinander entfernt sind, wenn sie an einem Fahrzeug
montiert sind.
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Auf
diese Weise kann auf die Zentraleinheit bzw. die Ausrichtungssteuerung
verzichtet werden, und die Kosten des Gesamtsystems können dank
der Senkung der Kosten der Ausrichtungsfunktion, die auf die integrierte
Steuerung 31 übertragen
wurde, gesenkt werden.
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In 2 sind
die der 1 entsprechenden Elemente mit
demselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Einzelnen nicht
mehr beschrieben.
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Das
Steuersystem 30 umfasst im Wesentlichen drei Teile, die
von der Steuerung 31 und zwei elektronischen Karten gebildet
sind, wobei die elektronische Karte 33 in der Nähe des linken
Scheinwerfers und die elektronische Karte 34 in der Nähe des rechten
Scheinwerfers angeordnet ist. Das Steuersystem 30 ist vollständig durch
einen ersten Anschlusskabelstrang 32 mit dem Netz 2 und
durch zwei Anschlusskabelstränge
mit den beiden Scheinwerfern, links und rechts, verbunden.
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Die
integrierte Steuerung 31 führt gleichzeitig die eigentliche
Beleuchtungssteuerfunktion (Einschalten, Steuerung, Ausschalten)
sowie die Ausrichtungssteuerungsfunktion aus, insbesondere im Fall
einer Xenon-Entladungslampe.
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Die
Steuerung 31 ist durch einen ersten Kabelstrang 35 mit
den geeigneten Eingängen
des linken Scheinwerfers 33 und durch einen Kabelstrang 36 mit
den geeigneten Eingängen
des rechten Scheinwerfers 34 verbunden.
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Eine
Verteilung der elektrischen Masse erfolgt von der Steuerung 31 aus
mit Hilfe eines Leiters 37, der getrennt zu den Scheinwerfern 33 und 34 führt, deren
restliche Versorgung separat erfolgt.
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In
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nach dem Stand
der Technik sind vier Leiter erforderlich, um die Beleuchtungssteuerfunktion
zu realisieren. Die vier Drähte
sind direkt mit einem Beleuchtungssteuerschaltkreis 40 verbunden,
der zwei Ausgänge 44 bzw. 45 aufweist,
um zwei Lampen ein- oder auszuschalten, die jeweils der Fernlicht-
bzw. Abblendlichtfunktion zugeordnet sind.
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Dieselbe
Gruppe von vier Eingängen
ist jeweils mit einem Steuermodul 41, welches die Funktion
der elektronischen Steuerung einer über die Klemme 46 angeschlossenen
Xenon-Entladungslampe übernimmt,
und einer Steuerung 42, die über ihre Ausgangsklemme 47 an
einen Fernlichtscheinwerfer angeschlossen ist, verbunden.
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Die
elektronische Karte 33 kann ferner eine Klemme zum Anschluss
an Steuerorgane für
die Lichtbündelausrichtung,
wie z. B. die Vorrichtung 38, umfassen. Das von der Klemme
empfangene Signal wird an einen Informationseingang mit einem einzigen
Leiter übertragen,
der mit der Steuerung 39 verbunden ist, die die automatische
Ausrichtung des Scheinwerfers mit Hilfe eines an die Ausgangsklemme 43 angeschlossenen
Elektromotors ermöglicht.
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In
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nach dem Stand
der Technik ist die Steuerung 31 in der Nähe des Armaturenbretts
in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet, wohingegen die Scheinwerfer 33 und 34 im
Motorraum in der Nähe
der Beleuchtungsscheinwerfer angeordnet sind. Die Steuerung 31 weist
eine durch Maskierung festgelegte Struktur einer integrierten Schaltung
auf und ist auf einen bestimmten Scheinwerfertyp abgestimmt.
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Gemäß der Erfindung
hingegen ist das Steuersystem der Scheinwerfer vollständig in
jeden Scheinwerfer integriert, so dass die Anzahl und die Länge der
Anschlusskabelstränge
verringert werden, um die Betriebssicherheit zu erhöhen.
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Zu
diesem Zweck umfasst jeder Scheinwerfer also eine elektronische
Karte, auf der eine integrierte Steuerung angebracht ist, die sowohl
Steuermittel für
Beleuchtungsmittel als auch Steuermittel für Betriebsmittel umfasst. Beleuchtungs-
und Betriebsmittel oder nur einige von ihnen sind an einem gegebenen
Scheinwerfer installiert. Die integrierte Steuerung der elektronischen
Karte jedes Scheinwerfers ist aber uneingeschränkt in der Lage, jedes von
ihnen zu steuern. Im weiteren Verlauf der Beschreibung wird nicht
immer zwischen der elektronischen Karte und der auf ihr angeordneten
integrierten Steuerung unterschieden, da je nach Implementierung
der Erfindung eine oder mehrere integrierte Schaltungen erforderlich
sind und, sofern mehrere von ihnen erforderlich sind, es nicht unbedingt
notwendig ist, auf eine integrierte Schaltung als Träger zurückzugreifen,
da zum Beispiel auch direkt das lokal mit einem isolierten Metallsubstrat überzogene
Scheinwerfergehäuse
benutzt werden kann.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie die Anpassung eines
Scheinwerferprogramms im Laufe der Zeit oder insbesondere an bestimmte
Betriebsoptionen oder eine bestimmte Auslegung von verschiedenen
Betriebsfunktionen ermöglicht,
die die Folge von Neuerungen in den zukünftigen Fahrzeugen sind. Die
Erfindung ermöglicht
also die Anpassung eines Scheinwerfers nach einem Plattformprinzip
mit mehreren Stufen, wie es anhand von 3 erklärt wird.
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In 3 wurde
eine Plattform mit vier Stufen A bis D dargestellt, wobei jede Stufe
einer Anpassung eines angebotenen Programms von Beleuchtungs- und/oder
Betriebsfunktionen entspricht.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Rechner und das Netz
für die
gesamte Plattform absolut identisch bleiben und nur bestimmte Elemente
der in den Scheinwerfer integrierten Steuerung, insbesondere durch
eine einfache Programmierung, in Abhängigkeit von den neuen in jeder
Stufe hinzugefügten
Betriebsfunktionen geändert
werden.
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Bei
der Plattformstufe A betätigt
bzw. aktiviert die Netzsteuerung 50 einen Kabelstrang 51 für den Anschluss
an den Multiplexbus des Fahrzeugs, um über den Multiplexbus adressierte
Befehle und Informationen bezüglich
des Scheinwerferzustandes mit dem (nicht dargestellten) Bordrechner
des Fahrzeugs auszutauschen. Die elektronische Karte 53 bzw. 54 ist
mit einer (nicht dargestellten) Steuerung ausgerüstet, die mit Hilfe eines Standards
an diesem Dialog teilnimmt, gleich welche Beleuchtungs- oder Betriebsfunktionen
am Scheinwerfer aktiviert werden. Ferner ist die elektronische Karte 53 bzw. 54 über einen
(nicht dargestellten) Versorgungsverbinder und einen zweiten Kabelstrang 52 mit
dem Stromversorgungsnetz des Fahrzeugs verbunden. Die elektronischen
Karten sind dem linken (Karte 53) und dem rechten (Karte 54)
Scheinwerfer zugeordnet, um eine Einheit 61 von Beleuchtungs-
und Betriebsfunktionen zu erzeugen, die je nach Stufe der entwickelten
Plattform festgelegt sind.
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Die
Ausrüstung
eines Scheinwerfers mit der Plattformstufe A umfasst Halogenlampen
sowie eine einfache manuelle Leuchtweiteregelung des Scheinwerfers.
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Bei
der Plattformstufe B sind die dem linken Scheinwerfer zugeordnete
elektronische Karte 55 und die dem rechten Scheinwerfer
zugeordnete elektronische Karte 56 jeweils mit derselben
integrierten Steuerung wie die Karten 53 und 54 der
Scheinwerfer der Plattformstufe A versehen. Ebenso werden die Kabelstränge 51 und 52 sowie
die Bussteuerung 50 für
alle Stufen der Plattform beibehalten. Man versteht also den Vorteil
der Erfindung, der darin besteht, eine Vielzahl von Bauelementen
eines Beleuchtungssystems zu standardisieren. Die Mehrzahl der Steuermittel
können
auf der elektronischen Karte beibehalten werden und werden lediglich
durch Eintrag eines Kennzeichens für die Stufe (A bis D) in der Plattform
validiert, so dass allein durch Programmierung der integrierten
Steuerung nur die für
die betreffende Stufe autorisierten Beleuchtungs- und Betriebsfunktionen
aktiviert werden.
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Bei
einem Scheinwerfer der Plattformstufe B kann das von den Beleuchtungslampen
erzeugte Lichtbündel
gemäß der Technologie
der Entladungslampen konfiguriert und eine Betriebsfunktion für die dynamische
Ausrichtung des Scheinwerfers realisiert werden, wie anhand von 2 beschrieben.
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Bei
der Plattformstufe C wurden die Technologie der Entladungslampen
in einen bifunktionellen Scheinwerfer und Betriebsfunktionen zur
Formung des unteren Bereichs des Beleuchtungslichtbündels entsprechend
den Kurvenbeleuchtungstechnologien integriert, wie sie dem Fachmann
bekannt sind. Die elektronischen Karten 57 und 58 sind
im Wesentlichen identisch mit den elektronischen Karten 55 und 56 der
Stufe B. Die verfügbaren
Beleuchtungs- und Betriebsfunktionen der Betriebsart 63 sind
jedoch umfassender als die der Betriebsart 62 der Stufe
B.
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In
diesem Fall sind die Betriebsfunktionen, die die Realisierung der
Doppelfunktion einer Entladungslampe und Formung des unteren Bereichs
des Lichtbündels
ermöglichen,
direkt auf den Karten 57 (linker Scheinwerfer) bzw. 58 (rechter
Scheinwerfer) integriert.
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Bei
der Plattformstufe D sind auch als "intelligente Beleuchtung" bezeichnete AFS-Korrekturen des unteren
Bereichs des Beleuchtungslichtbündels einer
Entladungslampe sowie dynamische Ausrichtungsfunktionen vorgesehen,
die bereits beschrieben wurden. Hinzu kommen Betriebsfunktionen
in Verbindung mit elektrooptischen Zubehörteilen wie einem optischen
Ortungsgerät
LIDAR oder einem Infrarotbeleuchtungssystem.
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Die
Mehrzahl der zur Implementierung der verschiedenen Betriebsfunktionen
erforderlichen Mittel verändert
sich erfindungsgemäß im gesamten
Bereich der Plattform nicht.
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Auf
diese Weise wurde die am Anfang der vorliegenden Beschreibung gestellte
Aufgabe gelöst, das
heißt
zum einen die Länge
des Kabelstrangs verkürzt
und zum anderen die Vervielfachung der Steuerungen des bisherigen
Standes der Technik unterbunden.
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Darüber hinaus
verfügt
man nun über
eine Technologie, die es ermöglicht,
lediglich eine einzige elektronische Steuerkarte vorzusehen, die
je nach den Anforderungen eines Programms oder einer Plattform angepasst
wird.
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Bei
einem System, das über
eine Kurvenbeleuchtungsfunktion verfügt, kann, wenn die Vorrichtung
in einer Winkelposition fixiert ist, ein Sensor verwendet werden,
der der Beleuchtungssteuerung anzeigt, dass der Ausrichtungsmotor
in einer Winkelposition blockiert ist, wobei die Steuerung in diesem Moment
einem Ausrichtungsmotor, der das optische System in eine blendungsfreie
Position bringt, einen zusätzlichen
Befehl erteilt.
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Diese
Funktion der Blockierung in einer Position, in der das Lichtbündel keine
Blendwirkung erzeugt, kann ausgeführt werden, ohne dass hierzu
ein Befehl von außerhalb
des Scheinwerfers empfangen werden muss und insbesondere ohne dass
das Netz oder der Rechner an Bord des Fahrzeugs überlastet werden müssen.
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Schließlich ist
festzuhalten, dass sämtliche Betriebsfunktionen
und Mittel zur Ausführung
dieser Betriebsfunktionen, die in eine in den Scheinwerfer integrierte
elektronische Karte integriert sind, über die Beleuchtungssteuerung
dieselbe Versorgungsleitung sowie dieselben elektrischen Schutzmittel
nutzen wie das übrige
Beleuchtungssteuersystem.
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Entsprechend
einem Stand der Technik weist das Bordnetz außerdem eine speziell für diesen Zweck
ausgelegte Diagnoseleitung auf. Ist keine Diagnoseleitung vorhanden,
tauscht der Bus erfindungsgemäß zudem
Diagnosedaten aus, und die Steuerung des Busses des Bordnetzes verwaltet
sowohl den Datenaustausch in Verbindung mit dem Betrieb der Beleuchtungs-
und Betriebsfunktionssteuerung als auch den Austausch der Diagnosedaten.
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Das
Beleuchtungssteuersystem der Erfindung erfordert keinen besonderen
elektrischen Schutz des Busses an sich, da es im Scheinwerfer eine
elektrische Schutzfunktion der Stromversorgung des Scheinwerfers
selbst umfasst.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung führt
das neue Beleuchtungssteuersystem erfindungsgemäß auch zu Veränderungen
bezüglich der
Definition der Fahrzeugbeleuchtungssysteme.
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Neben
den stilistischen Spezifikationen und den photometrischen, thermischen
sowie elektrischen Auflagen, denen die Auslegung eines Beleuchtungs-
oder Signalgebungssystems gegenwärtig
entsprechen muss, ermöglicht
es die Erfindung nämlich,
ein Mittel zur Charakterisierung des Verhaltens der Beleuchtungs-
oder Signalgebungsfunktionen und entsprechende Betriebsfunktionen
hinzuzufügen.
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Dieses
Verhalten kann mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Verhaltenssteuerung überwacht
werden, die in das Beleuchtungssteuersystem integriert ist. Die
Kurvenbeleuchtungsfunktion kann sich zum Beispiel durch verschiedene
glatte oder schnelle Verhaltensweisen auszeichnen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung kann die Koordinierung der rechten
und linken Funktionen der Scheinwerfer linear, nicht linear oder komplex
sein.
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Bei
einer Ausführungsart
wird das Steuern der Beleuchtung durch Nutzen der im Netz verfügbaren Informationen
wie der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung oder
von Navigationsangaben im Bereich des Beleuchtungssteuersystems
antizipiert.
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Zu
diesem Zweck werden die zur Antizipation benutzten Parameter in
eine Antizipationssteuereinheit eingegeben, die einen Antizipationswert
zum Steuern der Beleuchtung wie das Ein- oder Ausschalten einer
Lampe, die Verstärkung
oder Verringerung des von einer der Lampen erzeugten Lichtstroms und/oder
einen Befehl für
eine AFS-Funktion
oder intelligente Beleuchtung und/oder einen Befehl zum Ändern der
Ausrichtung des Lichtbündels
erzeugt.
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Bei
einer Ausführungsart
der Erfindung umfasst das Beleuchtungssteuersystem der Erfindung Mittel,
die eine Spezifizierung der Beleuchtungs- oder Signalgebungsleistungen
und der technischen Signatur des Scheinwerfers oder der Leuchte
ermöglichen.
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Je
nach den stilistischen Merkmalen des Fahrzeugs, das ein Automobilhersteller
entwickeln möchte,
können
die Betriebsparameter der Beleuchtung oder Signalgebung und der
diesen im Rahmen der vorliegenden Erfindung zugeordneten verschiedenen
Betriebsfunktionen nämlich
in Registern festgelegt werden, die bei wenigstens einer Etappe
des Parametrierens des Betriebs des Beleuchtungssteuersystems der
Erfindung gelesen werden, um die Kohärenz des Verhaltens der verschiedenen
Bauteile des Fahrzeugs zu gewährleisten,
von der die gewünschte
Signatur des Fahrzeugs und/oder der Herstellermarke abhängig ist.
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Zu
diesem Zweck umfasst die elektronische Steuerkarte des Scheinwerfers
der Erfindung ein Mittel, das in Abhängigkeit von einer beim Starten
des Fahrzeugs geladenen Signatur eine Leistungsklasse für den Scheinwerfer
und dessen Betriebsfunktionen, wie zum Beispiel die Reichweite der
Beleuchtung, die Reaktionsdynamik der dynamischen Ausrichtung des Scheinwerfers
etc., auswählt.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die elektronische Karte jedes
Scheinwerfers Mittel, die es ermöglichen,
die Beleuchtungsmittel und/oder Betriebsmittel zu- und abzuschalten oder
einen ihrer Betriebsparameter einzustellen, sowie eventuell Mittel,
um Diagnosen bezüglich
des Betriebszustandes dieser Beleuchtungsmittel und dieser Betriebsmittel
durchzuführen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist die elektronische Karte des
Scheinwerfers der Erfindung ein Mittel zum Anschließen des Scheinwerfers
an den Multiplexbus des Fahrzeugs auf, um einen periodischen Dialog
zwischen dem Scheinwerfer und dem Fahrzeug zu gewährleisten.
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Während dieses
periodischen Dialogs wird das Übertragen
von Steuerbefehlen von dem über den
Multiplexbus im Dialog stehenden Bordrechner an den Scheinwerfer
sowie von Informationen über den
Scheinwerferzustand, insbesondere der Beleuchtungsmittel und verschiedenen
bereits erwähnten
Betriebsmittel, gewährleistet.
Der Bordrechner überwacht
somit fortlaufend den Zustand des Beleuchtungssystems und die von
ihm empfangenen Befehle.
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Es
ist also möglich,
automatisch Diagnosen sowie geeignete Maßnahmen in Abhängigkeit
von kritischen Situationen durchzuführen, insbesondere indem Störungssituationen
erkannt werden, in denen es möglich
ist, einen Scheinwerfer, eine Scheinwerferlampe, ein Betriebsorgan
des Scheinwerfers in einen Störbetriebsmodus
zu versetzen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung kann das Beleuchtungssteuersystem
ein Modul zur Regelung der Versorgungsenergie umfassen. Zu diesem
Zweck ist das Stromversorgungskabel des Scheinwerfers an den Ausgang
eines Versorgungsreglers angeschlossen. Der Versorgungsregler ermöglicht eine
Verringerung der Schwankungen der Versorgungsgleichspannung auf
einen Schwankungsbereich, der die in den Scheinwerfern angeordneten
Fadenlampen, sowohl Glühlampen
als auch Halogenlampen, schützt,
wodurch ihre Lebensdauer optimiert wird.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung erhält das Hauptelektroenergieversorgungssystem
des Fahrzeugs keine starken Stromstöße seitens des Beleuchtungssystems
mehr. Die integrierte Steuerung der elektronischen Karte des erfindungsgemäßen Scheinwerfers
umfasst nämlich
ein Modul für
das sequenzierte Einschalten der verschiedenen in einem Scheinwerfer
enthaltenen Lasten, so dass die verschiedenen Lasten nach Schemata
gespeist werden, die eine Optimierung der Glättung der Stoßströme ermöglichen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung kann die Elektroenergieversorgungsquelle
des Fahrzeugs verschiedene Spannungen bei ein- und demselben Scheinwerfertyp
aufweisen.
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Wenn
man das Beleuchtungssteuersystem der Erfindung also an eine 42-Volt-Versorgungsquelle
anpassen möchte,
obwohl das Gesamtbeleuchtungssteuersystem für eine 12-Volt-Versorgung ausgelegt
ist, so ist die elektronische Karte des Scheinwerfers der Erfindung
mit einem Gleichspannungswandler ausgerüstet, der die neue 42-Volt-Spannung in
eine 12-Volt-Spannung umwandelt, da die von der elektronischen Karte
des erfindungsgemäßen Scheinwerfers
realisierte Steuereinheit ein einziges Stromversorgungskabel umfasst.
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In 4 wurde
eine Ausführungsart
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers
dargestellt. Der Scheinwerfer 70 umfasst einen ersten Verbinder 71, der
an den Elektroenergieversorgungskabelstrang des Fahrzeugs angeschlossen
ist. Er umfasst einen zweiten Standardverbinder 72, der
an den Multiplexbus des Bordnetzes angeschlossen ist, wie weiter oben
bereits beschrieben.
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Bei
einer Variante weist das Netz einen Bus mit einem dritten Verbinder 73 auf,
der für
die Netzsteuerung bestimmt ist.
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Der
Scheinwerfer 70 umfasst außerdem eine Steuerung 74 mit
elektronischen Bauelementen, um die Beleuchtungsfunktionen und die
Betriebsfunktionen zu steuern, die eventuell durch angemessen dimensionierte
Leistungsbauelemente (MOS-Transistoren,
Motor-Treiber etc.) ergänzt
werden und derart in dem Scheinwerfer 70 angeschlossen
sind, dass die anhand der in 3 beispielhaft
beschriebenen Beleuchtungsfunktionen und Betriebsfunktionen gewährleistet
sind.
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Die
integrierte Steuerung 74 umfasst ein Modul 75 zur
Verwaltung der Stromversorgung, das direkt an den Versorgungsverbinder 71 angeschlossen ist.
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Das
Modul 75 zur Steuerung der Stromversorgung ermöglicht es
insbesondere, die bereits beschriebenen Regelungs- und Einschaltsequenzierungsfunktionen
zu erfüllen.
Die verschiedenen Bauelemente des Scheinwerfers werden direkt durch
es gespeist.
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Die
Steuerung 74 umfasst außerdem ein Eingangsmodul 76,
das am Netz mittels des Busstandardverbinders 72 angeschlossen
ist.
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Die
Steuerung 74 umfasst außerdem ein Modul 77 für die Steuerung
der Elektromotoren, die für die
verschiedenen oben genannten Betriebsfunktionen wie zum Beispiel
die automatische Leuchtweiteregelung benutzt werden.
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Die
Steuerung 74 umfasst optional ein Modul 78 zur Überwachung
des Netzes, das es ermöglicht, die über den
oben beschriebenen Verbinder 73 vom Bus übertragenen
Informationen auszuwerten.
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Die
Steuerung 74 umfasst eine Zentraleinheit 79, die
mit Speichern und den verschiedenen bereits beschriebenen Modulen
im Dialog steht.
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Die
Steuerung 74 umfasst ein Schaltmodul 80, das es
ermöglicht,
die verschiedenen dem Scheinwerfer 70 zugeordneten elektrischen
Lasten, wie die Lasten 84, 87 oder 93,
auf die von dem Modul 75 der Steuerung 74 kontrollierte
Versorgungsspannung zu bringen.
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Zu
diesem Zweck weist das Versorgungsschaltmodul 80 der Steuerung 74 ein
Ausgangstor auf, das an mehrere dem Scheinwerfer zugeordnete Leistungsleiter 83 angeschlossen
ist. Die Leiter 83 sind mit der einer Schaltkontrolle unterzogenen
Lampeneinheit 84 verbunden.
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Außerdem sind
die Leiter 83 über
einen Leiter 85 mit den verschiedenen elektronischen Leistungskontrollschaltkreisen
wie dem elektronischen Kontrollschaltkreis oder dem Vorschaltgerätekreis 87 verbunden.
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Die
Leiter 83 sind außerdem über interne Leiter 86 mit
der außerhalb
des Scheinwerfers 70 montierten Lampeneinheit 93 verbunden,
die direkt vom Schaltmodul 80 gesteuert wird.
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Die
Steuerung 74 umfasst ferner ein Bussteuermodul 81,
das ein Zugangstor zu einem internen Bus 88 des Scheinwerfers
der Erfindung aufweist. Der Bus 88 ermöglicht den Austausch von Befehlen
und Zustandsinformationen mit den verschiedenen Betriebsfunktionen
und Betriebsmodulen des Beleuchtungsscheinwerfers.
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Insbesondere
kann der Bus 88 an ein Kontroll- und Steuermodul des Vorschaltgeräts 87,
ein Kontrollmodul eines optoelektronischen Sensors 89, ein
Kontrollmodul eines Stellglieds 90, ein Kontrollmodul für die Steuerfunktionen
der Lichtbündelausrichtung
in Kurven und ein Stellglied 91 zur Formung des unteren
Bereichs des vom Scheinwerfer erzeugten Lichtbündels je nach Funktionalitäten des
AFS bzw. der intelligenten Beleuchtung angeschlossen werden.
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Bei
einer Variante, bei der zusätzliche
elektronische Funktionen an der Vorderseite des Fahrzeugs hinzugefügt werden,
ist der Bus 88 außerdem an
ein Modul 92 für
die Zustandssteuerung und -kontrolle angeschlossen, das die Verwaltung
dieser zusätzlichen
Funktionen gewährleistet.
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Der
Scheinwerfer 70 integriert schließlich eine Vielzahl von Sensoren 94 zur
Erfassung des Scheinwerferzustandes, insbesondere Sensoren zur Erfassung
von Störungen
der verschiedenen Stellglieder 90, 91, 89 des
Scheinwerfers 70. Die Steuerung 74 umfasst ein
Modul 96 zur Verarbeitung der von den Zustandssensoren
des Scheinwerfers 70 erzeugten Informationen zum Zustand
des Scheinwerfers 70. Die Informationen werden je nach
den gegebenen Umständen
von den Sensoren 94 über
Leitungen 95 an das Verarbeitungsmodul 96 für Zustandsinformationen übertragen
oder lokal von der Steuerung 74 verarbeitet oder aber nach
einer angemessenen Formatierung an das Bordnetz zurückgesandt, damit
sie vom Bordrechner des Fahrzeugs verarbeitet werden können. Das
Modul 96 umfasst insbesondere Mittel, um alle oder einen
Teil der Beleuchtungs- und/oder Betriebsfunktionen auf den Störbetriebsmodus
umzustellen, wenn ein entsprechender Störungszustand erkannt wurde.